KR20140081684A - 열 변형이 감소된 윈-다이슨 이미징 시스템 - Google Patents

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KR20140081684A
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앤드류 엠. 하우리루크
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울트라테크 인크.
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Abstract

본 발명은 열적 변형이 감소된 윈-다이슨 이미징 시스템으로서, 레티클 및 웨이퍼 프리즘이 약 100 ppb/℃ 이하의 열팽창계수를 가진 유리 재료로 만들어진다. 윈-다이슨 이미징 시스템은 레티클과 레티클 프리즘 사이에 배치된 제1 윈도우와, 이미징 대칭을 유지하도록 웨이퍼와 웨이퍼 프리즘 사이에 배치된 제2 윈도우를 포함한다. 제1 윈도우는 레티클 프리즘에 도달하는 대류 및 복사 열을 실질적으로 차단하며, 그에 의해 웨이퍼 위에 형성된 레티클의 이미지 내 열적으로 유도된 이미지 변형의 양을 감소시킨다.

Description

열 변형이 감소된 윈-다이슨 이미징 시스템{WYNN-DYSON IMAGING SYSTEM WITH REDUCED THERMAL DISTORTION}
본 발명은 와인-다이슨(Wynn-Dyson) 이미징 시스템, 더욱 구체적으로는 열 변형이 감소된 윈-다이슨 이미징 시스템에 관한 것이다.
여기서 언급되는 모든 공개문헌 또는 특허문헌의 전체 내용은 참조에 의해 여기에 포함된다.
윈-다이슨 이미징 시스템은 반도체 제조 분야에서 약 30년 동안 사용되고 있다. 기본적인 윈-다이슨 이미징 시스템은 반사 거울과 이 거울 초점의 근처에 위치된 굴절 이중렌즈(refractive doublet)를 가진다.
포토리소그래피를 위해 사용될 때 이 기본적인 설계의 한 가지 제한은 오브젝트 평면(object plane) 내 큰 레티클(reticle)이 이미지 평면 내에 위치하는 큰 웨이퍼와 간섭할 수 있다는 것이며, 이것은 전체 웨이퍼를 완전히 노출시키기 위해 레티클 이미지가 웨이퍼를 가로질러 "단계-반복(step and repeat)" 수행되기 때문이다.
따라서 기본적인 윈-다이슨 이미징 시스템은 상기 이중렌즈 조립체에 부착된 프리즘을 사용함으로써 포토리소그래피에 사용할 수 있도록 개조되었다. 상기 프리즘은 오브젝트 평면과 이미지 평면을 비간섭(non-conflicting) 평면으로 이동시키는 역할을 한다. 포토리소그래피에서 사용하도록 개조된 실시예 윈-다이슨 이미징 시스템은 미국 특허 제6,863,403호, 제7,116,496호, 제6,813,098호 및 제7,148,953호에 개시되어 있다.
도 1은 종래의 윈-다이슨 이미징 시스템(8)을 도시한다. 종래의 윈-다이슨 이미징 시스템(8)은 광축(14)을 따라 배치된 오목 거울(10)을 구비한다. 오목 거울(10)은 종래 윈-다이슨 이미징 시스템(8)에 대한 개구수(NA: numerical aperture)를 정의하는 기능을 하는 구경조리개(AS: aperture stop)를 가진다. 렌즈 조립체(13)가 광축(14)을 따라 오목 거울(10)에서 이격되어 배치되어 있다. 렌즈 조립체(13)는 오목 거울(10)과 마주하는 전단(front end)(13F)과 오목 거울(10)과 외면하는 후단(rear end)(13R)을 가진다. 렌즈 조립체(13)는 메니커스 렌즈(meniscus lens)(13A)를 렌즈 조립체(13)의 전단(13E)에 포함하고, 렌즈 조립체(13)의 후단(13R)에는 평볼록(plano-convex) 렌즈를 포함한다.
종래 윈-다이슨 이미징 시스템(8)은 또한 프리즘 조립체를 형성하는 2개의 프리즘(17, 19)을 포함한다. 프리즘(17, 19)은 각각 광축(14)의 반대 측에 위치되고, 프리즘들의 표면들 중 하나는 렌즈 조립체(13)의 후단(13R)을 형성하는 평볼록 렌즈(13B)의 평탄한 표면의 각각의 부분들에 밀접하게 접촉하고 있다. 레티클(16)은 오브젝트 평면(OP) 내에 위치하고 웨이퍼(18)는 이미지 평면(IP) 내에 위치한다. 프리즘(17)은 레티클(16)에 근접하여 위치하는 반면 프리즘(19)은 웨이퍼(18)에 근접하여 위치한다.
전형적인 포토리소그래피 레티클(16)은 투명 영역과 비투명 영역을 갖는다. 비투명 영역은 통상 크롬으로 만들어지며, 이것은 입사하는 UV 광(11)의 대략 70%를 반사하고, 나머지 30%를 흡수한다. 투명 영역은 투명하며 UV 광(11)을 거의 흡수하지 않고 통과시킨다. 50% 투명한 레티클(16)에 있어서, 입사하는 전체 UV 광의 대략 15%가 레티클(16)에 의해 흡수된다. 전형적인 포토리소그래피 시스템에서, 레티클(16)에 입사하는 UV 광(11)의 파워 레벨은 약 2 W/cm2이며, 이것은 대략 300 mW/cm2의 UV 광(11)이 레티클(16)에 의해 흡수된다는 것을 의미한다. 어떤 조건에서는, 레티클은 단지 10% 투과성을 가질 수 있으며, 이 경우에, 대략 540 mW/cm2의 광이 레티클(16)에 의해 흡수된다. 이것은 레티클(16)을 가열하여 기계적 변형을 초래하기에 충분한 것이다.
레티클(16)에 의해 흡수되는 조광장치(도 1에 도시되지 않음)로부터의 UV광(11)은 프리즘(17)에 근접한 레티클(16)을 가열한다. 발명자는, 어떤 경우에는, 레티클(16)은 UV 광(11)에 의해 조사될 때 최대 50℃까지 가열될 수 있음을 측정을 통해 확인했다. 이 가열은 2가지 주요 문제를 야기한다. 첫 번째 문제는 레티클(16) 자체가 변형되는 것이다. 레티클 변형의 양은 레티클(16)을 위해 사용된 유리의 타입에 따라 달라진다. 그러나 석영과 같은 흔한 레티클 재료에 대한 열팽창계수(CTE)의 전형적인 값은 약 1 ppm/℃이다. 그러므로 30℃ 온도 상승은 레티클(16)을 대략 30 ppm 변형시킬 수 있다. 웨이퍼(18)에서 36 mm 길이의 이미지 필드의 경우, 이 변형은 (36mm/2)·30x10-6=0.5㎛로 계산된다. 리소그래피 및 오버레이(overlay) 요구사항에 따라서, 이것은 큰 문제가 될 수도 있다.
두 번째 문제는 레티클(16)로부터의 열이 인접한 프리즘(17)으로 전달되는 것이다. 발명자는, 이 열 전달이 프리즘(17)을 구부러지게 하여, 웨이퍼(18)에서 비대칭 이미지 변형을 초래하는(즉, 레티클 이미지가 변형됨) 것을 확인했다.
도 2는 도 1에 도시된 종래 윈-다이슨 이미징 시스템(8)에 따른 인접한 프리즘(17)과 레티클(16)의 개략적인 확대도이다. 프리즘(17)은 근위 표면(17a)와 코너 또는 팁(17c)을 갖는다. 레이클(16)이 가열되면, 대류 가열에 의해 및 복사 열 전달에 의해 인접한 프리즘(17)을 가열한다(레티클(16)은 적외선으로, 예컨대 10 ㎛ 파장에서 열을 방출한다). 대류 열 또는 대류 가열은 도 2에서 파선(20C)으로 표시되어 있는 반면, 복사열 또는 복사 가열(radiative heating)은 화살표(20R)로 표시되어 있다. 전체적인 가열은 '20'으로 지시되어 있다. 프리즘(17)의 팁(17c)은 프리즘의 기저보다 높게 가열되며 따라서 구부러진다. 이 구부러짐은 웨이퍼(18)에서 레티클(16)의 이미지를 한 방향으로 이동시키며, 이렇게 하여 레티클 이미지이 열 유도된 변형을 겪게 되는 것이다.
프리즘 구부러짐은 "y" 방향으로 변형(또는 확대)를 일으킨다(즉, "Y-mag" 변화를 일으킨다). 어떤 조건하에서는(예컨대, 레티클(16)이 95% 크롬이고, 따라서 대략 600 mW/cm2을 흡수), 정상상태 Y-mag 변화는 50 ppm을 초과할 수 있으며, 이로 인해 웨이퍼 (이미지) 평면에서 이미지 변형은 1 ㎛를 초과한다. 이것은 직접 1 ㎛ 오버레이 에러로 이어진다.
일반적으로, 포토리소그래피 시스템의 오버레이 정밀도는 인쇄되는 선폭의 대략 25%일 것을 요구한다. 1 ㎛ 오버레이 에러는 상기 포토리소그래피 시스템이 제조를 위해 사용될 수 있는 최소 피처가 포토리소그래피 시스템의 분해능에 관계 없이 대략 4 ㎛이라는 것을 의미한다. 그러므로, 포토리소그래피 시스템이 1 ㎛의 분해능을 갖더라도, 그것은 4 ㎛ 미만의 피처를 위한 제조에서는 사용될 수 없다.
프리즘(17)의 열 변형의 문제를 해결하기 위한 이전의 시도는 레티클(16)과 프리즘(17) 사이에 차가운 공기를 흐르게 하는 것을 포함한다. 안타깝게도, 프리즘(17) 가열의 시간-종속적인 성질은 이 방법을 만족스럽지 못하게 한다. 포토리소그래피 시스템이 수 분 동안 휴지 상태에 있을 때, 프리즘(17)은 자신의 기본 온도로 회복된다. 그 후 포토리소그래피 시스템이 동작될 때, 프리즘(17)은 가열되기 시작한다. 프리즘(17)의 온도는 처리되는 웨이퍼(18)의 수가 증가함에 따라 상승한다.
그러나 1개의 웨이퍼만 처리된 후, 레티클 온도는 통상적으로 몇 ℃ 정도만 상승하지만, 10개 웨이퍼 이후에는, 보통 20℃ 내지 30℃ 상승한다. 그러므로, 레티클 온도(및 그에 따른 프리즘 온도)는 시간에 좌우된다. 안타깝게도, 공기 냉각은 결국 최초 몇 개의 웨이퍼 처리 동안에 레티클(16)을 과냉각시키게 되며 더 많은 수의 웨이퍼(18)(예컨대, 10개 이상)의 경우 레티클(16)을 적당히 냉각하지 못한다. 다시 말하면, 공기 냉각의 시간 종속성은 공기 냉각이 열에 의한 변형을 감소시키기 위한 효과적인 해결책이 되기에는 포토리소그래피 시스템의 가열 프로파일에 비해서 너무 느리다. 또한, 공기 흐름 방식은 단지 대류 가열만 완화시키고 복사 가열은 완화시키지 못한다.
따라서, 본 발명은 열 변형이 감소된 윈-다이슨 이미징 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, 자외선(UV) 광으로 동작하는 윈-다이슨 이미징 시스템이다. 윈-다이슨 이미징 시스템은 광축을 따라서: 거울, 구경조리개(aperture stop), 렌즈 조립체 및 제1 및 제2 프리즘을 포함한다. 상기 거울은 오목한 표면을 가진다. 상기 구경조리개는 윈-다이슨 시스템의 개구수(NA: numerical aperture)를 결정하는 상기 거울에 위치된다. 상기 렌즈 조립체는 양의 굴절력(positive refracting power)을 가진다. 상기 렌즈 조립체는 전단(front end)과 후단(back end)을 가진다. 상기 렌즈 조립체는 또한 상기 거울과 이격되고 인접해서 배치되며 상기 전단이 상기 거울과 마주한다. 제1 및 제2 프리즘은 상기 렌즈 조립체의 후단에 인접해서 상기 광축의 대향면(opposite side)에 조작 가능하게 배치된다. 제1 및 제2 프리즘은 각각의 제1 및 제2 평탄 표면을 갖는다. 상기 제1 및 제2 평탄 표면은 각각 오브젝트 및 이미지 평면에 인접해서 배치된다. 상기 윈-다이슨 이미징 시스템은 또한 기술적 특징 (a) 및 기술적 특징 (b) 중 적어도 하나의 기술적 특징을 가진다. 기술적 특징 (a)는 상기 제1 및 제2 프리즘 각각이 약 100 ppb/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 유리 재료로 만들어지는 것이다. 기술적 특징 (b)는 상기 윈-다이슨 이미징 시스템이 제1 윈도우와 제2 윈도우를 추가로 포함하는 것이다. 제1 윈도우는 상기 제1 프리즘의 평탄한 표면과 상기 오브젝트 평면 사이에 동작 가능하게 배치된다. 제1 윈도우는 상기 UV 광을 실질적으로 투과시키고 2 ㎛ 내지 20 ㎛ 범위의 파장에서 적외(IR) 방사선을 실질적으로 차단한다. 제2 윈도우는 상기 제2 프리즘의 평탄한 표면과 상기 이미지 평면 사이에 동작 가능하게 배치된다. 제2 윈도우는 상기 UV 광일 실질적으로 투과시킨다. 제1 및 제2 윈도우는 이미징 대칭을 유지하도록 설정된다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 이미지 평면과 상기 제1 윈도우 사이에 공기를 흐르게 하는 공기 공급장치를 추가로 포함하는 윈-다이슨 이미징 시스템이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1 및 제2 윈도우 각각은 0.05 mm와 2 mm 사이의 두께를 가지는 윈-다이슨 이미징 시스템이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 레티클, 웨이퍼 및 조광시스템을 포함하는 윈-다이슨 이미징 시스템이다. 상기 레티클은 전면과 후면을 가진다. 상기 레티클은 실질적으로 상기 오브젝트 평면에 배치된다. 상기 웨이퍼는 실질적으로 상기 이미지 평면에 배치된다. 상기 조광시스템은 상기 레티클의 후면에 인접해서 배치된다. 상기 조광시스템은 상기 UV 광으로 상기 레티클을 조광하여 상기 웨이퍼 위에 상기 레티클의 이미지를 형성한다. 상기 레티클 이미지는 0.25 ㎛ 이하의 광학 변형 양(amount of optical distortion)을 가진다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 레티클 및 웨이퍼 프리즘들이 ULE® 유리(ultra-low expansion glass)로 만들어지는 윈-다이슨 이미징 시스템이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1 윈도우로부터 열을 제거하도록 구성된 히트싱크 마운트에 상기 제1 윈도우가 탑재되는 윈-다이슨 이미징 시스템이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1 윈도우가 외측 단부(outer edge)를 갖고, 상기 히트싱크 마운트가 상기 제1 윈도우의 상기 외측 단부와 열적 접촉 상태에 있는 윈-다이슨 이미징 시스템이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1 윈도우가 사파이어로 만들어지는 윈-다이슨 이미징 시스템이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 자외선(UV) 광을 사용하여 웨이퍼 위에 레티클을 이미징 하기 위해 사용되는 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다. 상기 방법은 상기 레티클과 인접한 레티클 프리즘 사이에 제1 윈도우를 배치하는 단계를 포함한다. 상기 제1 윈도우는 2 ㎛와 20 ㎛ 사이의 파장을 가진 적외선(IR) 광을 실질적으로 차단하고 상기 UV 광을 실질적으로 투과시키도록 설정된다. 상기 방법은 또한 상기 웨이퍼와 인접한 웨이퍼 프리즘 사이에 제2 윈도우를 배치하는 단계를 포함한다. 상기 제2 윈도우는 상기 UV 광을 실질적으로 투과(transmission)시킨다. 상기 방법은 또한 상기 윈-다이슨 이미징 시스템을 사용하여 상기 웨이퍼 위에 상기 레티클의 이미지를 형성하기 위해 상기 UV 광으로 상기 레티클을 조광하는 단계를 포함한다. 상기 UV 광은 50 ℃ 이상으로 상기 레티클을 가열하며, 그에 의해 상기 레티클이 대류 열과 복사 열을 방출하도록 한다. 상기 방법은 또한 상기 웨이퍼 상의 상기 레티클의 이미지가 제1 및 제2 윈도우를 사용하지 않는 것과 비교하여 감소된 이미지 변형을 갖도록 상기 대류 열 및 상기 복사 열의 상당 부분을 상기 제1 윈도우를 가지고 차단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 레티클 및 웨이퍼 프리즘들이 ULE® 유리 재료로 만들어지는 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1 및 제2 윈도우 각각이 복굴절을 가진 사파이어로 만들어지고, 또한 상기 복굴절에 의한 이미징 효과를 서로 실질적으로 상쇄하도록 설정되는 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 레티클 및 상기 제1 윈도우 양자로부터 열을 제거하기 위해 상기 레티클과 상기 제1 윈도우 사이에 공기를 흐르게 하는 단계를 추가로 포함하는 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1 윈도우로부터 열을 제거하도록 구성된 히트싱크 마운트에 상기 제1 윈도우를 탑재하는 단계를 추가로 포함하는 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1 윈도우가 외측 단부를 갖고, 또한 상기 히트싱크 마운트를 상기 제1 윈도우의 상기 외측 단부와 열적으로 접촉시키는 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은, UV 광을 사용하여 레티클을 웨이퍼 위에 이미징하기 위해 사용되고 제1 거울(primary mirror)과 광학 조립체를 갖는 윈-다이슨 이미징 시스템내 이미지 변형을 감소시키는 방법이다. 상기 방법은 ULE® 유리 재료로 만들어진 상기 레티클 및 웨이퍼 프리즘들을 상기 광학 조립체에 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 윈-다이슨 이미징 시스템을 사용하여 상기 레티클의 이미지를 상기 웨이퍼 위에 형성하기 위해 상기 UV 광으로 상기 레티클을 조광하는 단계를 포함한다. 상기 UV 광은 50 ℃ 이상으로 상기 레티클을 가열함으로써 상기 레티클이 대류 열과 복사 열을 방출하도록 한다. 상기 웨이퍼 상의 상기 레티클의 이미지는 0.5 ㎛ 이하의 최대 이미지 변형을 갖는다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 레티클과 인접한 레티클 프리즘 사이에 제1 윈도우를 배치하는 단계를 추가로 포함하는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다. 상기 제1 윈도우는 2 ㎛와 20 ㎛ 사이의 파장을 가진 적외선(IR) 광을 실질적으로 차단하고 상기 UV 광을 실질적으로 투과시키도록 설정된다. 상기 방법은 또한 상기 웨이퍼와 인접한 웨이퍼 프리즘 사이에 제2 윈도우를 배치하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 제2 윈도우는 상기 UV 광을 실질적으로 투과시킨다. 상기 방법은 또한 차단하지 않으면 상기 레티클 프리즘에 도달하는 상기 대류 열 및 상기 복사 열의 상당 부분을 상기 제1 윈도우를 가지고 차단하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 웨이퍼 상의 상기 레티클의 이미지가 0.25 ㎛ 이하의 최대 이미지 변형을 가지는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1 및 제2 윈도우가 사파이어로 만들어지는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 제1 및 제2 윈도우 각각은 복굴절을 가지며 상기 복굴절에 의한 이미징 효과를 감소시키기 위해 서로 클록동작되는(clocked), 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법이다.
본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 다음 상세한 설명에서 제시될 것이며, 부분적으로는 다음의 상세한 설명, 청구범위, 첨부된 도면을 포함하여 본 명세서에 설명된 바와 같은 발명을 실행하는 것에 의해 인식되거나 또는 설명으로부터 당업자에게 용이하게 인식될 것이다. 전술한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명은 본 발명의 실시예를 제시하고 청구되는 바와 같은 본 발명의 성질과 특성을 이해하기 위한 개관 또는 골격을 제공하기 위한 것임을 이해해야 한다.
본 발명에 의하면, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지의 열 변형을 감소시키는 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이 가능하다.
첨부 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 발명의 여러 실시예를 도시하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 동작과 원리를 설명하는 역할을 한다. 따라서, 아래와 같은 첨부된 도면과 함께 발명의 상세한 설명을 참조함으로써 본 발명은 더욱 완전히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 포토리소그래피에서 사용하는 종래의 윈-다이슨 이미징 시스템의 일 실시예의 개략도이고,
도 2는 도 1에 도시된 종래 윈-다이슨 이미징 시스템의 인접한 프리즘과 레티클의 확대도로서, 가열된 레티클의 열이 어떻게 인접한 프리즘을 가열하여 프리즘의 모서리를 굴곡시켜 이미지 평면에서 광학 변형을 초래하는지 도시하며,
도 3은 개조된 윈-다이슨 이미징 시스템을 형성하는데 적합한 광학 조립체의 확대도로서, 상기 광학 조립체는 프리즘 조립체의 웨이퍼 프리즘과 레티클에 인접하여 각각 배치된 제1 및 제2 윈도우를 포함하며, 제1 윈도우는 IR-차단 윈도우이고,
도 4는 도 3에 도시된 광학 조립체를 포함하는 개조된 윈-다이슨 이미징 시스템의 개략도이고,
도 5a는 제1 IR-차단 윈도우로부터 열을 제거하기 위해 제1 (IR-차단) 윈도우의 외측 단부에서 히트-싱크 마운트에 탑재된 실시예 IR-차단 윈도우의 평면도를 도시하고,
도 5b는 도 5a의 히트-싱크 마운트와 제1 (IR-차단) 윈도우의 파선(5B-5B)에서의 단면도를 도시한다.
이제 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 가능한 한, 동일한 또는 유사한 참조 번호와 기호가 동일하거나 유사한 부분을 나타내도록 도면 전체에서 사용된다. 도면에서 축척은 필수적인 것은 아니며, 당해 기술분야의 숙련된 기술자는 본 발명의 주요 측면을 도시하기 위해 도면의 어느 부분이 간략화되었는지 인식할 수 있을 것이다.
첨부된 청구항들은 본 명세서의 일부를 구성하고, 참조에 의해 상세한 설명에 포함된다.
도면들 중 일부에서는, 기준을 위해 직각좌표계가 제시되며 이것은 방향 또는 방위를 한정하려는 의도는 아니다.
도 3은 개조된 윈-다이슨 이미징 시스템을 형성하기 위해 도 1에 도시된 것과 같은 윈-다이슨 이미징 시스템(8)에서 사용되는 광학 조립체(50)의 일 실시예의 확대도이다. 개조된 윈-다이슨 이미징 시스템(80)의 일 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 레티클(16)은 전면(16S)과 후면(16B)을 가지며, 웨이퍼(18)는 표면(18S)을 가진다. 광학 조립체(50)는 프리즘(110R, 110W)으로 구성된 프리즘 조립체(100)를 포함하며, 프리즘(110R)은 레티클(16)에 근접해 있고 프리즘(110W)은 웨이퍼(18)에 근접해 있다. 따라서 프리즘(110R)은 여기서 "레티클 프리즘"(110R)으로 지칭되고, 프리즘(110W)은 여기서 "웨이퍼 프리즘"(110W)으로 지칭된다.
레티클 프리즘(110R)은 3개의 모서리(112R, 114R, 116R)와 3개의 표면(122R, 124R, 126R)을 포함하며, 표면(122R)은 레티클(16)과 마주하고 있다. 마찬가지로, 웨이퍼 프리즘(110W)은 3개의 모서리(112W, 114W, 116W)와 3개의 표면(122W, 124W, 126W)을 포함하며, 표면(122W)은 웨이퍼(18)와 마주하고 있다. 레티클 프리즘과 웨이퍼 프리즘(110R, 110W)은 그것들의 모서리(꼭지점)(116R, 116W)가 아주 근접하도록 또는 접촉하도록 배치된다. 레티클과 웨이퍼 프리즘(110R, 110W)의 표면(124R, 124W)은 평볼록 렌즈(13B)의 평탄한 표면(13BP)와 아주 근접하거나 접촉상태일 수 있으며, 평볼록 렌즈(13B)는 도 3에서 파선으로 윤곽이 도시되어 있다.
도 3은 레티클(16)의 후면(16B)에 인접한 조광시스템(180)을 도시하며, 이것은 레티클을 UV 광(11)으로 조사하고 또한 전술한 것과 같이 레티클(16)을 가열하는 작용을 한다.
윈-다이슨 이미징 시스템에 대한 요구사항은, 레티클 및 웨이퍼 프리즘(110R, 110W)가 포토리소그래피 시스템의 동작 파장(예컨대, 365 nm)에서 광학적으로 투명한 높은 굴절률(index of refraction)의 유리로 만들어지는 것이다. 요구되는 굴절률은 윈-다이슨 이미징 시스템의 요구 NA에 좌우된다. 그러나 다수의 윈-다이슨 이미징 시스템 설정에 있어서, 약 1.4보다 큰 굴절률이 필요하다. 따라서 광학 조립체(50)의 일 실시예에 있어서, 레티클 및 웨이퍼 프리즘(110R, 110W)은 (a) 매우 낮은 열팽창계수(CTE)(즉, "극소 열팽창(ULTE: ultra-low thermal expansion)", 예컨대 5℃ 내지 35℃ 온도 범위에서 1x10-7ppm/℃ 이하, 즉 100 ppb/℃ 이하); 및 (b) 포토리소그래피에서 사용되는 자외선 파장(예컨대, 365 nm)에서 적합한 굴절률을 가진 유리로 만들어진다.
ULTE 유리의 예는 미국 뉴욕 코팅에 소재한 코닝사(Corning, Inc.)로부터 입수 가능한 Ultra-Low Expansion(ULE)®7292 티타늄 실리케이트 유리와 같은 티타늄 실리케이트로 만들어진 것이다. 코닝의 ULE® 유리는 관련 UV 파장에서 광학적으로 충분히 투명하지만 윈-다이슨 이미징 시스템용 레티클 및 웨이퍼 프리즘(110R, 110W)로서 사용하기에도 적절한 굴절률을 가진다. ULE® 유리는 5℃ 내지 35℃에서 약 +/-30ppb/℃의 CTE를 가진다.
IR -차단 윈도우
일 실시예에서, 광학 조립체(50)는 또한 레티클(16)과 레티클 프리즘(110R) 사이에 배치된 제1 윈도우(150R)를 포함한다. 광학 조립체(50)는 또한 이미징 대칭이 유지되도록 웨이퍼(18)와 웨이퍼 프리즘(110W) 사이에 배치된 제2 윈도우(150W)를 포함한다. 즉, 오브젝트 평면(OP)으로부터 이미지 평면(IP)까지의 광 경로는 광축(14)에 대해서 대체로 대칭적이기 때문에, 제2 윈도우(150W)는 제1 윈도우(150R)의 도입에 의해 초래된 임의의 이미징 수차(예컨대, 구면수차)를 보상하도록 설정된다. 제1 및 제2 윈도우(150R, 150W)는 포토리소그래피에서 사용되는 UV 파장에서 우수한 광 투과를 가질 필요가 있다. 제1 및 제2 윈도우(150R, 150W)는 각각의 두께(TR, TW)를 가진다. 이미징 대칭을 유지하는 쉬운 방법은 제1 및 제2 윈도우(150R, 150W)를 동일한 재료를 가지고 동일한 두께로 만드는 것이다.
일 실시예에서, 적어도 제1 윈도우(150R)는 2 ㎛ 내지 20 ㎛의 IR 파장을 차단하며 따라서 이후에는 IR-차단 윈도우(150R)로 지칭된다. 또한 일 실시예에서, 제2 윈도우(150W)는 IR-차단 윈도우(150R)와 실질적으로 동일하며, 이것은 이미징 대칭을 유지하는 가장 쉬운 방법이다. 그러나 제2 윈도우(150W)는 IR-차단 윈도우일 필요는 없으며 따라서 IR-차단 윈도우(150R)와 상이한 재료로 만들어져도 좋다. 그 경우에, 제2 윈도우(150W)는 이미징 대칭을 보존하기 위해 IR-차단 윈도우(150R)의 두께(TW)와 상이한 두께와 상이한 굴절률을 가질 필요가 있을 것이다.
일 실시예에서, IR-차단 윈도우(150R)는 사파이어로 만들어진다. 사파이어는 대부분의 포토리소그래피 시스템들이 최대 약 5㎛까지 동작하는 UV 파장 범위(예컨대, 365 nm)로부터 광을 투과하며, 실질적으로 5㎛ 초과의 방사선은 흡수한다. 가열된 레티클(16)은 약 10 ㎛에서 피크를 가진 흑체 복사에 의해 복사 열(20R)을 발생시킨다. 그러므로 가열된 레티클(16)로부터의 흑체 복사(즉, 복사열(20R))의 많은 부분이 IR-차단 윈도우(150R)에 의해 흡수되고 인접한 레티클 프리즘(110R)을 가열하지 않을 것이다.
사파이어는 또한 높은 열 전도성을 가진다. 그러므로, 도 5a 및 도 5b의 확대도에서 도시된 일 실시예에서, IR-차단 윈도우(150R)는 그 외측 단부(155R)에서 히트 싱크에 열적으로 접속되어 IR-차단 윈도우(150R)에 의해 흡수된 열을 대류에 의해 제거하는 것이 가능하다. 도 5a 및 도 5b는 히트 시크(160R)에 의해 그 외측 단부(155R)에서 동작 가능하게 지지된 IR-차단 윈도우(150R)를 도시한다. 일 실시예에서, 히트 싱크 마운트(160R)는 구리, 스테인레스 스틸 등과 같은 열 전도성 재료로 만들어진다. 대류 및 복사 열(20C, 20R)은 IR-차단 윈도우(150R)를 가열하는 것으로 도시되어 있다. 이 열의 작은 부분만이 IR-차단 윈도우(150R)를 통과한다. 상기 대류 및 복사 열(20C, 20R)은 결합하여 IR-차단 윈도우(150R) 내에 열을 형성하며, 이 열의 대부분은 히트 싱크 마운트(160R)를 통해 (대류 열(21C)과 같이) 대류에 의해 제거된다.
사파이어는 유리보다 열 전도성이 더 크기 때문에, IR-차단 윈도우(150R) 상의 공기 흐름은 종래 윈-다이슨 이미징 시스템들보다 대류 열(20C)을 추가로 제거하는데 있어서 더욱 효과적일 것이다. 사파이어에 대한 열 시정수(thermal time constant)는 더 빠르다. 즉, 상대적으로 더 높은 열 전도성을 가진 IR-윈도우(용융 실리카에 대비 사파이어와 같이)가 훨씬 더 빨리 냉각될 것이다. 이것은 공기 냉각 시스템의 시간 응답을 개선한다. 도 3은 IR-차단 윈도우(150R)와 레티클(16) 사이의 공기(170)의 흐름을 도시한다. 공기(17)의 흐름은 공기 공급기(172)로부터 시작된다. 공기(17)의 흐름은 히트싱크 마운트(160R)와 함께(도 5a 및 도 5b 참조) 상기 가열된 레티클(16)로부터 IR-차단 윈도우(150R)로 전달된 열(20)을 효과적으로 제거하는 것이 가능하다. IR-차단 윈도우(150R)는 또한 레티클(16)보다 더 차갑게 유지될 것이다. 그 결과, IR-차단 윈도우(150R)는 레티클 프리즘(110R)을 실질적으로 가열하기 않을 것이다. 따라서, IR-차단 윈도우(150R)는 이들 2개 유형의 가열에 대하여 상기 가열된 레티클(16)과 레티클 프리즘(110R) 사이에 장애물(barrier)을 제공함으로써 대류 열(20C) 및 복사 열(20R)에 의한 레티클 프리즘(110R)이 가열을 실질적으로 제거한다.
사파이어는 복굴절성 재료이다. 따라서, 제2 윈도우(150R)가 사파이어로 만들어질 때, 제2 윈도우(150W) 역시 사파이어로 만들어지고 같은 두께(TW = TR)를 갖는 것이 유리하다. 또한, 제1 및 제2 윈도우(150R, 150W)는 이들 윈도우(150R, 150W)의 "e"축과 "o"축이 서로에 대해 명목상 90˚를 이루도록(개조된 윈-다이슨 이미징 시스템(80)을 통해 진행하는 광의 광로에 대해서 측정될 때) 광학 조립체(50) 내에 최적 배치된다(예컨대, 서로 "클록동작된다(clocked)"). 이 배치는 상기 복굴절에 의해 초래된 잠재적으로 불리한 이미징 효과를 실질적으로 또는 완전히 상쇄할 것이다.
일 실시예에서, 두께(TR, TW)는 0.05 내지 2 mm 범위에 있다. IR-차단 윈도우(150R)가 사파이어로 만들어지고 따라서 IR-차단 윈도우(150W) 역시 사파이어로 만들어지는 경우에 있어서, IR-차단 윈도우(150R, 150W)의 두께(TR, TW)는 (임의의 두께 차이로부터) 발생한 복굴절이 무시될 수 있도록 서로 충분히 근사해야 한다. 365 nm에서 사파이어에 대한 "e"축과 "o"축 사이의 근사 굴절률 차이는 대략 0.008이다. λ/8보다 나은 이미지 파면 품질을 유지하기 위해, IR-차단 윈도우(150R, 150W) 사이의 두께 차이(△T)는 5.6 ㎛보다 작을 필요가 있다. 이 제한은 파면 정밀도 요건이 단지 λ/4인 조건에서는 11 ㎛까지 증가될 수 있다. IR-차단 윈도우(150R, 150W)의 측면 치수는 전체 오브젝트 및 이미지 평면(OP, IP)로부터 광을 통과시키도록 충분한 크기여야 한다.
일 실시예에서, IR-차단 윈도우(150R)는 양쪽 측면(152R, 154R), 외측 단부(155R), 및 두께(TR)를 가진 얇은 평판의 형태이다. 마찬가지로, IR-차단 윈도우(150W)도 양쪽 측면(152W, 154W), 외측 단부(155W), 및 두께(TW=TR)를 가진 얇은 평판의 형태이다. IR-차단 윈도우(150R)는 거리(dR1)만큼 레티클(16)로부터 떨어져 있으며 거리(dR2)에 의해 레티클 프리즘(110R)의 표면(122R)을 형성한다. 마찬가지로, IR-차단 윈도우(150W)는 거리(dW1)만큼 웨이퍼(18)로부터 떨어져 있으며 거리(dW2)에 의해 웨이퍼 프리즘(110W)의 표면(122W)을 형성한다. 일 실시예에서, 거리(dR1, dW1)는 동일하며 1 mm와 5 mm 사이의 임의의 값을 가질 수 있다. 마찬가지로, 거리(dR2, dW2)는 동일하며 1 mm 내지 5 mm 사이의 임의의 값을 가질 수 있다.
광학 조립체(50)의 일 실시예는 IR-차단 윈도우(150R), IR-차단 윈도우(150W), 및 종래의 레티클 프리즘 및 웨이퍼 프리즘을 포함한다. 광학 조립체(50)의 또 다른 실시예는 ULTE 프리즘(110R, 110W)을 포함하지만 IR-차단 윈도우(150R, 150W)를 포함하지 않는다. 또 다른 실시예에서는, 광학 조립체(50)는 ULTE 프리즘(110R, 110W) 및 IR-차단 윈도우(150R, 150W)를 모두 포함한다.
제2 윈도우(150W)는 또한 광학 조립체(50)의 오염을 감소 또는 방지하는 목적을 지원할 수 있다. 포토리소그래피 시스템에서, 이미지 평면(IP)의 웨이퍼(18)는 포토레지스트(도시되지 않음)라 불리는 광감응성 재료로 코팅된다. 포토레지스트는 UV 광선에 노출될 때 종종 가스를 방출한다. 상기 가스 배출된 증기는 웨이퍼(18)에 가장 근접한 광학 소자 위에 응결할 수 있으며, 상기 광학 소자는 종래의 윈-다이슨 이미징 시스템(8)에서 웨이퍼 프리즘(19)(도 1 참조)이다. 안타깝게도, 웨이퍼 프리즘(19)은 쉽게 교체 가능한 소자가 아니다. 웨이퍼 프리즘(19) 위에 응결하는 임의의 오염물은 용제를 가지고 주기적으로 세척할 필요가 있을 것이다. 그러나 대다수의 오염물은 후속 UV 방사선에 노출된 후에는 용제에 녹지 않는다. 시간이 지남에 따라, 상기 응결된 오염물은 웨이퍼(18)에 아주 근접한 웨이퍼 프리즘(19)의 표면 위에 비균일 박막 흡수층을 형성한다. 이 오염은 이미징 성능을 저하시킬 수 있다.
도 4의 개조된 윈-다이슨 이미징 시스템(80)에서, 웨이퍼(18)와 웨이퍼 프리즘(110W)의 표면(122W) 사이에 배치된 제2 윈도우(150W)는 웨이퍼 프리즘(110W)보다 더욱 용이하게 교체 가능한 소자로서 설계될 수 있다. 따라서, 오염물이 제2 윈도우(150W) 위에 모일 때, 제2 윈도우(150W)는 광학 조립체(50)로부터 제거되고 세척되거나 깨끗한 윈도우로 교체되는 것이 가능하다.
개조된 윈-다이슨 이미징 시스템(80)에서 IR-차단 윈도우(150R, 150W)의 사용은 레티클 및 웨이퍼 프리즘(110R, 110W)이 IR-차단 윈도우(150R, 150W)를 수용하기 위해 윈-다이슨 이미징 시스템에서 사용된 종래 프리즘들보다 더 얇게 만들어지는 것을 요구할 수 있다. 그러나, 더 얇은 프리즘(110R, 110W)의 사용으로 인한 윈-다이슨 이미징 시스템의 광학 성능에 대한 영향은 용이하게 최소화되거나 그렇지 않으면 표준 광학 설계 최적화 기법을 채용함으로써 포토리소그래피 응용을 위해 허용될 수 있다.
일 실시예에서, IR-차단 윈도우(150R)를 구비하더라도, 레티클 프리즘(110R)은, IR-차단 윈도우를 갖지 않은 종래 시스템보다 실질적으로 더 적지만, 여전히 어느 정도까지 가열될 것이다. 그러나 ULTE 레티클 프리즘(110R)을 또한 사용함으로써, 레티클 프리즘(110R)(도 5b 참조)에 전해진 잔여 열은 레티클 프리즘(110R)을 실질적으로 변형시키지 않을 것이다. 이것은 열 유도된 광학적 변형이 상당히 감소하거나 제거될 수 있다는 것을 의미한다.
포토리소그래피에서 사용된 종래의 윈-다이슨 이미징 시스템에서 열 유도된 광학적 변형의 양은 쉽게 1 ㎛를 초과할 수 있다. 본 명세서에서 개시되고 전술한 광학 조립체(5)의 다양한 실시예를 채용하는 상기 개조된 윈-다이슨 이미징 시스템(80)은 포토리소그래피를 위해 사용된 종래 윈-다이슨 이미징 시스템보다 더 적은 열 변형을 가진다. 일 실시예에서, 본 명세서에서 개시된 윈-다이슨 이미징 시스템(80) 내 이미지 변형의 최대 양은 0.5 ㎛보다 크지 않으며, 또 다른 실시예에서는 0.25 ㎛보다 크지 않다.
일 실시예에서, 이미지 변형의 양은 포토리소그래피를 위해 사용된 종래의 종래의 윈-다이슨 이미징 시스템(8)과 비교하여 적어도 2X의 배율로 감소된다. 또 다른 실시예에서, 이미지 변형의 양은 포토리소그래피를 위해 사용된 종래의 종래의 윈-다이슨 이미징 시스템(8)과 비교하여 적어도 5X의 배율로 감소된다. 또 다른 실시예에서, 이미지 변형의 양은 포토리소그래피를 위해 사용된 종래의 종래의 윈-다이슨 이미징 시스템(8)과 비교하여 적어도 10X의 배율로 감소된다.
본 명세서에서 개시되는 개조된 윈-다이슨 이미징 시스템(80)의 일 실시예에서, 레티클 프리즘(110R)에 대한 열적 부하는 IR-차단 윈도우(150R)로 인해 절반 이상 감소된다. 즉, IR-차단 윈도우(150R)는 가열된 레티클(16)로부터의 흑체 복사의 절반 이상을 추단한다.
또한, 실시예 사파이어 IR-차단 윈도우(154R)는 종래의 유리보다 10배 더 큰 CTE를 가지며 따라서 훨씬 더 효과적으로 냉각된다. 따라서 사파이어 IR-차단 윈도우(150R)는 가열된 레티클(16)로부터의 대류 열(20C)과 복사 열(20R)에 의한 레티클 프리즘(110R)의 가열을 실질적으로 제거한다. 또한, ULTE 레티클 및 웨이퍼 프리즘(110R, 110W)의 CTE는 종래의 윈-다이슨 이미징 시스템(80) 내의 레티클 및 웨이퍼 프리즘(19)으로 보통 사용되는 유리 재료의 CTE보다 약 10배 정도 더 낮다.
따라서, 이미지 평면(IP)에서 이미지 변형의 양은, 내부 전반사(TIR: total internal reflection) 표면으로서 기능하는 레티클 및 웨이퍼 프리즘(110R, 110W)의 표면(126R, 126W)들의 표면 편평도에서 주로, 실질적으로 제조 오류에 의해 부과된 이미징 한계까지 감소된다. 이 표면들에 대한 표면 편평도 변화는 통상 250 nm 미만이다.
이상에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 다양한 변형이 첨부된 청구항들에 정의된 것과 같은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있음은 당해 기술분야의 숙련자에게는 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항과 그 균등물의 범위 안에 있는 한 본 발명에 대한 변경과 변형을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
8: 윈-다이슨 이미징 시스템 10: 오목 거울
11: UV 광 13: 렌즈 조립체
13A: 메니커스 렌즈(meniscus lens) 13B: 평볼록 렌즈
14: 광축 16: 레티클
17, 19: 프리즘 18: 웨이퍼
20: 열 20R: 복사열
20C: 대류열 50: 광학 조립체
110R: 레티클 프리즘 110W: 웨이퍼 프리즘
150R: 제1 윈도우 150W: 제2 윈도우
170: 공기 172: 공기 공급기
180: 조광시스템 OP: 오브젝트 평면
IP: 이미지 평면

Claims (19)

  1. 자외선(UV) 광으로 동작하는 윈-다이슨 이미징 시스템에 있어서,
    오목한 표면을 가진 거울:
    상기 윈-다이슨 시스템의 개구수를 결정하고 상기 거울에 위치된 구경조리개;
    양의 굴절력을 갖고 전단과 후단을 가진 렌즈 조립체; 및
    상기 렌즈 조립체의 후단에 인접하고 광축의 대향면에 동작 가능하게 배치되며 각각의 제1 및 제2 평탄한 표면을 갖는 제1 및 제2 프리즘;을 광축을 따라서 포함하고,
    상기 렌즈 조립체는 상기 거울과 이격되어 인접해서 배치되고 상기 전단은 상기 거울과 마주하며,
    상기 제1 및 제2 평탄한 표면은 각각 오브젝트 및 이미지 평면에 인접해서 배치되며,
    상기 윈-다이슨 이미징 시스템은:
    (a) 상기 제1 및 제2 프리즘 각각이 약 100 ppb/℃ 이하의 열팽창계수를 갖는 유리 재료로 만들어지고; 그리고
    (b) 상기 윈-다이슨 이미징 시스템이, 상기 제1 프리즘의 평탄한 표면과 상기 오브젝트 평면 사이에 동작 가능하게 배치되고 상기 UV 광을 실질적으로 투과시키고 2 ㎛ 내지 20 ㎛ 파장의 적외(IR) 방사선을 실질적으로 차단하는 제1 윈도우, 및 상기 제2 프리즘의 평탄한 표면과 상기 이미지 평면 사이에 동작 가능하게 배치되고 상기 UV 광을 실질적으로 투과시키는 제2 윈도우를 추가로 포함하며, 상기 제1 및 제2 윈도우는 이미징 대칭을 유지하도록 설정되는; 기술적 특징 중 1개 이상을 포함하는, 윈-다이슨 이미징 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 평면과 상기 제1 윈도우 사이에 공기를 흐르게 하는 공기 공급장치를 추가로 포함하는, 윈-다이슨 이미징 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 윈도우 각각은 0.05 mm 내지 2 mm의 두께를 가지는, 윈-다이슨 이미징 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    실질적으로 상기 오브젝트 평면에 배치되고 전면과 후면을 갖는 레티클;
    실질적으로 상기 이미지 평면에 배치된 웨이퍼; 및
    상기 레티클의 후면에 인접해서 배치되고 상기 UV 광으로 상기 레티클을 조광하여 상기 웨이퍼 위에 상기 레티클의 이미지를 형성하는 조광 시스템;을 추가로 포함하고,
    상기 레티클 이미지는 0.25 ㎛ 이하의 광학 변형 양을 가지는, 윈-다이슨 이미징 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 레티클 및 웨이퍼 프리즘들은 ULE® 유리로 만들어지는, 윈-다이슨 이미징 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 윈도우로부터 열을 제거하도록 구성된 히트싱크 마운트에 상기 제1 윈도우가 탑재되는, 윈-다이슨 이미징 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 윈도우는 외측 단부를 갖고,
    상기 히트싱크 마운트는 상기 제1 윈도우의 상기 외측 단부와 열적 접촉 상태에 있는, 윈-다이슨 이미징 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 윈도우는 사파이어로 만들어지는, 윈-다이슨 이미징 시스템.
  9. 자외선(UV) 광을 사용하여 웨이퍼 위에 레티클을 이미징 하기 위해 사용되는 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법에 있어서,
    상기 레티클과 인접한 레티클 프리즘 사이에 제1 윈도우를 배치하는 단계;
    상기 웨이퍼와 인접한 웨이퍼 프리즘 사이에 제2 윈도우를 배치하는 단계;
    상기 윈-다이슨 이미징 시스템을 사용하여 상기 웨이퍼 위에 상기 레티클의 이미지를 형성하기 위해 상기 UV 광으로 상기 레티클을 조광하여 50 ℃ 이상으로 상기 레티클을 가열함으로써 상기 레티클이 대류 열과 복사 열을 방출하도록 하는 단계; 및
    상기 웨이퍼 상의 상기 레티클의 이미지가 제1 및 제2 윈도우를 사용하지 않는 것과 비교하여 감소된 이미지 변형을 갖도록 상기 대류 열 및 상기 복사 열의 상당 부분을 상기 제1 윈도우로 차단하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 윈도우는 2 ㎛ 내지 20 ㎛의 파장을 가진 적외선(IR) 광을 실질적으로 차단하고 상기 UV 광을 실질적으로 투과시키도록 설정되고,
    상기 제2 윈도우는 상기 UV 광을 실질적으로 투과시키는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 레티클 및 웨이퍼 프리즘들은 ULE® 유리 재료로 만들어지는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 윈도우 각각은 복굴절을 가진 사파이어로 만들어지고,
    상기 제1 및 제2 윈도우는 상기 복굴절에 의한 이미징 효과를 서로 실질적으로 상쇄하도록 설정되는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레티클 및 상기 제1 윈도우 양자로부터 열을 제거하기 위해 상기 레티클과 상기 제1 윈도우 사이에 공기를 흐르게 하는 단계를 추가로 포함하는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 윈도우로부터 열을 제거하도록 구성된 히트싱크 마운트에 상기 제1 윈도우를 탑재하는 단계를 추가로 포함하는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 윈도우는 외측 단부를 갖고, 상기 히트싱크 마운트를 상기 제1 윈도우의 상기 외측 단부와 열적으로 접촉시키는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  15. UV 광을 사용하여 레티클을 웨이퍼 위에 이미징하기 위해 사용되고 제1 거울과 광학 조립체를 갖는 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법에 있어서,
    ULE® 유리 재료로 만들어진 상기 레티클 및 웨이퍼 프리즘들을 상기 광학 조립체에 제공하는 단계;
    상기 윈-다이슨 이미징 시스템을 사용하여 상기 레티클의 이미지를 상기 웨이퍼 위에 형성하기 위해 상기 UV 광으로 상기 레티클을 조광하여 50 ℃ 이상으로 상기 레티클을 가열함으로써 상기 레티클이 대류 열과 복사 열을 방출하도록 하는 단계;를 포함하고,
    상기 웨이퍼 상의 상기 레티클의 이미지는 0.5 ㎛ 이하의 최대 이미지 변형을 갖는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 레티클과 인접한 레티클 프리즘 사이에 제1 윈도우를 배치하는 단계;
    상기 웨이퍼와 인접한 웨이퍼 프리즘 사이에 제2 윈도우를 배치하는 단계; 및
    차단하지 않으면 상기 레티클 프리즘에 도달하는 상기 대류 열 및 상기 복사 열의 상당 부분을 상기 제1 윈도우로 차단하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 윈도우는 2 ㎛ 내지 20 ㎛의 파장을 가진 적외선(IR) 광을 실질적으로 차단하고 상기 UV 광을 실질적으로 투과시키도록 설정되고,
    상기 제2 윈도우는 상기 UV 광을 실질적으로 투과시키는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 상의 상기 레티클의 이미지는 0.25 ㎛ 이하의 최대 이미지 변형을 가지는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 윈도우는 사파이어로 만들어지는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 윈도우 각각은 복굴절을 가지며 상기 복굴절에 의한 이미징 효과를 감소시키기 위해 클록동작되는, 윈-다이슨 이미징 시스템에서 이미지 변형을 감소시키는 방법.
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